工艺流程
国内某厂当前采用“**底复吹转炉→LF→RH→中薄板坯连铸”工艺流程生产IF 钢。转炉出钢过程采用下渣检测技术,控制钢包渣层厚度在50 ~ 80 mm。出钢1 /2 时加入调节剂石灰和萤石来稀释渣中的FeO、MnO 不稳定氧化物,待出钢完毕后向炉渣表层投入金属铝基还原剂,并向钢中喂入铝线。LF 进行电加热升温和炉渣还原改质,RH 破空后补加部分还原剂来进行精炼渣成分微调。
流动性
为了增强精炼渣对夹杂物的吸收能力,先必须控制好其成分使之位于低熔点区域。CaOAl2O3-SiO2渣系1 300 ℃ 左右的低熔点区共有3个。其中Ⅱ、Ⅲ区具有较高的SiO2含量不能用于铝脱氧钢的精炼处理,而Ⅰ区SiO2活度较低( 约为10-4,以纯固态为标准态) 适宜用作精炼渣系。RH 处理过程中精炼渣的成分基本控制在Ⅰ区附近,熔点约为1 335 ℃,能够很好保证精炼渣良好的流动性。
黏度对炉渣与钢液间的传质及传热速率有着十分密切的关系,影响着冶金反应的速率。当渣中CaO 含量过高时,渣中的固相质点析出会导致炉渣黏度上升流动性恶化。但是由于该精炼渣中含有较多的Al2 O3,有效解决了炉渣流动性的问题。从CaO-Al2O3-SiO2渣系等黏度图可以看出,该厂精炼渣的黏度可以控制在低黏度区( 约1.5 ~ 2 Pa·s) 。
精炼渣性能研
对正常生产过程中选择2 个炉次,对不同工序取渣样进行化学成分分析。
还原性
转炉出钢后炉渣的氧化性很高,w ( FeO +MnO) = 25 % ~ 40 %。炉渣还原处理后渣中w( FeO +MnO) 急剧下降。改质完毕后,RH 处理过程中炉渣w( FeO + MnO) =0.72 % ~ 5.38 %,并且大部分情况可以控制在3 %以下水平,为钢液脱氧、脱硫创造了条件。
脱硫性能
RH 加铝脱氧后钢中的自由氧含量很低,加上钢液上方覆盖有高碱度、高还原性的精炼渣,这就为钢液脱硫提供了有利的热力学条件。
炉渣的光学碱度表示了渣中CaO 提供氧离子( O2- ) 的能力,代表了其参与脱硫能力的强弱。
研究表明,炉渣光学碱度在0.78 ~ 0.82时具有强的脱硫能力。计算得出精炼渣的光学碱度为0.74 ~ 0. 76,说明该精炼渣具有较强的脱硫能力。
对于CaO-MgO-Al2 O3-SiO2渣系,计算结果表明RH 处理过程中精炼渣可以控制在0.020 ~ 0.030的高硫容量区间。
精炼渣适用于以下场景:
1. 矿石提炼:精炼渣可以用于从矿石中提取有用的金属或矿物。在冶金工业中,精炼渣常常是提炼过程中产生的副产物,可以通过进一步处理和提炼来获得更高纯度的金属。
2. 铁矿石炼钢:在炼钢过程中,精炼渣可以用于去除矿石中的杂质,提高钢材的纯度和质量。通过精炼渣的添加和处理,可以调整钢材的成分和性能,满足不同的应用需求。
3. 炼油过程中的渣油处理:在炼油过程中,精炼渣可以用于处理渣油,去除其中的杂质和重金属。精炼渣可以通过物理和化学方法,如过滤、蒸馏、吸附等,将渣油中的有害物质分离和去除,提高燃料的质量和环保性能。
4. 金属加工过程中的废渣处理:在金属加工过程中,常常会产生大量的废渣,如切削屑、砂浆渣等。精炼渣可以用于处理这些废渣,将其中的金属材料分离出来进行再利用,减少资源浪费和环境污染。
总之,精炼渣适用于需要对原材料进行提纯和处理的工业领域,可以提高产品的质量和价值,减少资源的浪费和环境的污染。